안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
전기·전자
Q. 기체 압력의 근본적인 원리??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.기체 압력은 기체 입자들이 용기 벽에 충돌할 때 발생하는 힘입니다. 일반적으로 이 힘은 기체 입자 사이의 전기적 척력과 관련이 있다고 생각합니다. 하지만 기체 입자가 전기적으로 중성이라면 압력이 없을까요?기체 입자들은 끊임없이 이동하며 용기 벽과 서로 충돌합니다. 이 충돌 과정에서 벽에 가해지는 힘이 압력으로 나타납니다.대부분의 기체 입자는 전기적으로 중성이지만, 일부는 영구적인 쌍극자 모멘트를 가지고 있어 서로 척력을 받습니다. 이 척력이 압력에 영향을 미칩니다.기체 입자는 열에너지를 가지고 있어 끊임없이 이동하고 서로 충돌합니다. 이 열 운동이 압력에 기여합니다.극성이 없는 기체 입자는 서로 전기적 척력을 받지 않습니다. 하지만 열 운동으로 인해 벽에 충돌하여 압력을 발생시킵니다.극성이 있는 기체 입자는 서로 척력을 받아 압력에 영향을 미칩니다. 하지만 극성의 방향과 강도에 따라 압력에 미치는 영향이 다릅니다.기체의 압력은 이상 기체 방정식을 통해 계산할 수 있습니다. 이 방정식은 기체의 온도, 부피, 몰수를 고려합니다.극성이 있는 기체의 경우 이상 기체 방정식에 전기적 척력을 고려한 보정 계수를 추가해야 정확한 압력을 계산할 수 있습니다.기체 압력은 기체 입자의 충돌 힘에서 발생하며, 이는 열 운동과 전기적 척력에 의해 영향을 받습니다. 기체 입자가 전기적으로 중성이라도 열 운동으로 인해 압력이 발생하며, 극성이 있는 경우 척력이 압력에 추가적으로 영향을 미칩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 비가올때 바닥에 무늬가 나타나는 장소가 있습니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.철은 지구에서 가장 풍부하게 존재하는 금속 중 하나이며 다양한 장점을 가지고 있어 건축 자동차 기계 제작 등 다양한 분야에서 가장 많이 사용되는 금속입니다. 철이 다른 금속보다 선호되는 이유를 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.철은 지각에서 4번째로 풍부한 원소이며 채굴 및 생산과정이 비교적 간단하여 다른 금속에 비해 가격이 저렴합니다. 이는 대규모 건설 프로젝트 및 제조 공정에서 철을 사용하는데 큰 이점입니다.철은 강철로 만들어지면 높은 강도와 내구성을 발휘합니다강철은 건물 다리 기계 등 견고한 구조물을 만드는데 필수적인 재료이며 다른 금속으로는 대체하기 어려운 특성을 가지고 있습니다.철은 다른 금속에 비해 가공하기 쉽습니다. 용융 주조 압연용접 등 다양한 방법으로 가공하여 원하는 형태로 만들 수 있으며 이는 다양한 제품 제작에 유리합니다.철은 재활용이 가능한 친환경적인 금속입니다. 폐철을 재활용하여 새로운 철강 제품을 생산할 수 있으며 이는 자원 보존과 환경 오염 감소에 기여합니다.철은 다른 금속과 합금을 형성하여 다양한 특성을 가진 새로운 재료를 만들 수 있습니다. 탄소 니켈 크롬 등을 합금하여 강철의 강도 내구성 내식성을 향상시킬 수 있으며 이는 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.철은 오랜 역사 동안 사용되어 왔으며 철을 이용한 기술이 발전하면서 인간 문명의 발전에 중요한 역할을 해왔습니다. 철 제련 기술의 발전은 건축 제조 운송 등 다양한 분야의 발전을 이끌었으며 이는 현대 사회의 기반을 마련했습니다.철의 특성을 더욱 향상시키고 새로운 응용 분야를 개발하기 위한 연구가 지속되고 있습니다. 나노 기술 3D 프린팅 기술 등을 접목하여 더욱 가볍고 강하고 내구성이 뛰어난 철 기반 소재 개발에 대한 노력이 이어지고 있습니다.철은 앞으로도 건축 자동차 기계 제작 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 새로운 기술과 결합하여 더욱 다양한 응용 분야를 개발할 수 있으며 지속 가능한 사회를 만드는데 기여할 것으로 기대됩니다.철이 가장 많이 사용되는 이유는 풍부한 매장량 저렴한 가격 뛰어난강도와 내구성 용이한 가공성 재활용 가능성 다양한 합금 개발 가능성 역사적 배경과 기술 발전 등 다양한 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 금속들중 철이 가장 많이 쓰이는 이유가 궁금해요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구에는 다양한 금속이 존재철은 그 중 가장 많이 사용되는 금속입니다. 철이 다른 금속들보다 선호되는 이유는 크게 다음과 같은 요인들이 있습니다.철은 지구에서 가장 풍부하게 존재하는 금속 중 하나입니다. 지각 전체의 약 5%를 차지하며 쉽게 채굴할 수 있는 광상으로 존재합니다. 이러한 풍부한 매장량은 철 생산 비용을 낮추고 다양한 용도로 사용할 수 있도록 하는 중요한 요인입니다.철은 다른 금속들에 비해 높은 강도와 내구성을 가지고 있습니다. 특히 강철은 다른 합금 금속들과 결합하여 더욱 강력하고 내구성이 뛰어난 재료로 만들어질 수 있습니다. 이러한 특성은 건축 자동차 기계 제작 등 다양한 분야에서 철을 필수적인 재료로 만듭니다.철은 다른 금속들에 비해 가공하기 쉽습니다. 용융 주조 압연 용접 등 다양한 방법으로 가공하여 원하는 형태로 만들 수 있습니다. 이러한 가공성은 다양한 디자인과 기능을 가진 철제품 생산을 가능하게 합니다.철은 다른 금속들에 비해 비교적 저렴한 가격으로 구할 수 있습니다. 풍부한 매장량과 쉬운 가공성은 철 생산 비용을 낮추고 이는 다양한 산업 분야에서 철을 경제적인 선택으로 만듭니다.철은 다른 금속들에 비해 재활용이 용이합니다. 폐철은 새로운 철제품 생산에 재활용될 수 있으며 이는 자원 절약과 환경 보호에 기여합니다.철은 풍부한 매장량 강도 내구성 가공성 저렴한 비용 재활용가능성 등 다양한 장점을 가지고 있습니다. 이러한 장점들이 철을 건축 자동차 기계 제작 일상 생활 용품 등 다양한 분야에서 가장 많이 사용되는 금속으로 만든 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 바다속 용암에는 물이 아들아가나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.해저 용암과 바닷물: 뜨겁고 차가운 만남바닷속 깊은 곳에는 용암이 흐르는 곳이 존재합니다. 용암은 뜨거운 암석이 녹아 흐르는 액체 상태의 암석이며, 뜨거운 맨틀에서 지표면으로 올라와 굳어 바위를 형성합니다. 바닷속 용암은 맨틀에서 올라온 용암이 해저 지형에 따라 흐르거나 분출하는 현상입니다.1. 용암이 흐르는 바닷속 환경중앙해령: 지구의 판 구조론에 따라 해저에는 판과 판 사이에 틈이 생기는 중앙해령이 존재합니다. 중앙해령에서는 맨틀의 암석이 녹아 용암이 끊임없이 분출하며 새로운 지각을 형성합니다.해저 화산: 해저에는 지표면 화산처럼 솟아오른 해저 화산이 존재합니다. 해저 화산은 맨틀에서 올라온 마그마가 분출하여 형성된 지형이며, 용암은 화산 분화구를 통해 흘러나옵니다.2. 바닷물과 용암의 만남밀도 차이: 용암은 바닷물보다 밀도가 높기 때문에 바닷물에 닿으면 바닥으로 가라앉습니다.급격한 냉각: 용암은 바닷물에 닿으면 급격하게 냉각되어 응고됩니다.용암 지형 형성: 냉각된 용암은 해저 지형을 형성하는 중요한 요소가 됩니다. 용암이 쌓여 만들어진 해저 산맥, 화산 지형, 용암 지대 등은 다양한 해양 생물의 서식지가 됩니다.용암의 온도는 700°C 이상으로 매우 뜨거워서 바닷물이 닿으면 순식간에 증발합니다.용암은 바닷물에 닿으면 급격하게 냉각되어 응고되므로 물이 스며들 여유가 없습니다.해저에는 엄청난 수압이 존재하며, 이는 용암 주변에 막을 형성하여 바닷물이 침투하지 못하게 합니다.용암이 바닷물과 만나면 화학 반응을 일으켜 새로운 광물을 형성합니다.용암이 해저 지표면 아래에 갇혀 있을 경우, 주변 바닷물을 가열하여 열수 분출구를 형성할 수 있습니다.용암 지형은 다양한 해양 생물의 서식지를 제공하며, 열수 분출구 주변에는 독특한 생태계가 형성됩니다.용암 유리: 용암이 빠르게 냉각되면 결정화되지 않고 유리 상태로 변합니다. 해저에서 발견되는 용암 유리는 독특한 형태와 색상을 가지고 있으며, 보석으로도 사용됩니다.침전암 형성: 용암이 냉각되고 깨진 조각들은 해저에 쌓여 침전암을 형성합니다.바닷속 용암은 뜨겁고 차가운 환경이 만나 만들어내는 신비로운 자연 현상입니다. 용암과 바닷물의 상호 작용은 해저 지형 형성, 해양 생태계, 광물 생성 등 다양한 영향을 미치며, 지구 과학 연구에 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 요즘에 눈이 왜케 자주올까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.최근 눈이 자주 오는 이유는 여러 가지 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.2022년 12월 기준, 적도 부근 중앙태평양의 해수면 온도가 평년보다 0.5℃ 이상 높은 라니냐 현상이 지속되고 있습니다.라니냐 현상은 동아시아 지역에 강한 겨울철 한파를 유입시키고, 이는 폭설을 유발할 가능성을 높입니다.2023년 겨울은 라니냐 현상으로 인해 평년보다 추운 날씨가 지속되고 있으며, 이는 강설량 증가로 이어지고 있습니다.기온 상승: 지구 온난화로 인해 지구 평균 기온이 상승하고 있습니다. 이는 대기 중 수증기 증가를 야기하며, 이는 강설량 증가로 이어질 수 있습니다.극한 기상 현상 증가: 지구 온난화는 폭염, 폭설, 가뭄 등 극한 기상 현상의 빈도와 강도를 증가시킬 수 있습니다.예측 불확실성: 지구 온난화의 영향은 복잡하고 다양하며, 정확한 예측이 어렵습니다.북극 해수면 온도: 북극 해수면 온도가 높아지면서 북극의 차가운 공기가 남쪽으로 이동하여 폭설을 유발할 수 있습니다.제트기류 변화: 제트기류의 변화는 한파 유입을 강화하고 폭설 발생 가능성을 높일 수 있습니다.자연 변동: 자연적인 기후 변동 또한 폭설 발생에 영향을 미칠 수 있습니다.교통 마비: 폭설은 도로, 철도, 항공 등 교통 시스템에 마비를 일으킬 수 있습니다.인명 피해: 폭설로 인한 건물 붕괴, 차량 사고 등 인명 피해가 발생할 수 있습니다.경제적 손실: 폭설은 농업, 산업, 서비스 등 경제 전반에 걸쳐 손실을 야기할 수 있습니다.기상 예보 확인: 폭설 예보 시 외출을 자제하고, 안전에 유의해야 합니다.겨울철 대비: 겨울철 도로 관리, 건물 안전 점검 등 폭설에 대비해야 합니다.기후 변화 대응: 지구 온난화 등 기후 변화에 대응하기 위한 노력이 필요합니다.요즘 눈이 자주 오는 이유는 라니냐 현상, 지구 온난화, 기타 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 폭설은 교통 마비, 인명 피해, 경제적 손실 등 다양한 문제를 야기할 수 있으며, 이에 대비하기 위한 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.